El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA está lanzando nuevas películas de dos de los objetos más famosos del cielo:la Nebulosa del Cangrejo y Casiopea A. Cada uno incluye datos de rayos X recopilados por Chandra durante aproximadamente dos décadas. Muestran cambios dramáticos en los escombros y la radiación que quedan después de la explosión de dos estrellas masivas en nuestra galaxia.
La Nebulosa del Cangrejo, resultado de una brillante explosión de supernova vista por astrónomos chinos y otros en el año 1054, está a 6.500 años luz de la Tierra. En su centro hay una estrella de neutrones, una estrella superdensa producida por la supernova. A medida que gira aproximadamente 30 veces por segundo, su haz de radiación pasa sobre la Tierra en cada órbita, como un faro cósmico.
A medida que el joven púlsar se desacelera, se inyectan grandes cantidades de energía en su entorno. En particular, un viento de alta velocidad de materia y partículas de antimateria choca contra la nebulosa circundante, creando una onda de choque que forma el anillo en expansión que se ve en la película. Los chorros de los polos del púlsar arrojan materia y partículas de antimateria que emiten rayos X en dirección perpendicular al anillo.
Durante 22 años, Chandra ha realizado numerosas observaciones de la Nebulosa del Cangrejo. Con este largo tiempo de ejecución, los astrónomos ven cambios claros tanto en el anillo como en los chorros en la nueva película. Las películas anteriores de Chandra mostraban imágenes tomadas en períodos de tiempo mucho más cortos:un período de cinco meses entre 2000 y 2001 y más de siete meses entre 2010 y 2011 en otro caso.
El período de tiempo más largo resalta fluctuaciones fascinantes, incluidas variaciones en forma de látigo en el chorro de rayos X que solo se ven en esta película mucho más larga. A finales de este año se llevará a cabo un nuevo conjunto de observaciones de Chandra para seguir los cambios en el chorro desde que se obtuvieron los últimos datos de Chandra a principios de 2022.
Timelapse de la Nebulosa del Cangrejo:
La segunda programación de esta doble cartelera es igual de espectacular. Cassiopeia A (Cas A para abreviar) son los restos de una supernova que se estima que explotó hace unos 340 años en el cielo de la Tierra. Si bien se han lanzado anteriormente otras películas de Chandra de Cas A, incluida una con datos que van desde 2000 hasta 2013, esta nueva película es sustancialmente más larga y presenta datos desde 2000 hasta 2019.
La región exterior de Cas A muestra la onda expansiva en expansión de la explosión. La onda expansiva está compuesta de ondas de choque, similares a las explosiones sónicas generadas por un avión supersónico. Estas ondas de choque en expansión son sitios donde las partículas se aceleran a energías superiores a las del acelerador más potente de la Tierra, el Gran Colisionador de Hadrones.
A medida que la onda expansiva viaja hacia afuera, encuentra material circundante y disminuye su velocidad, generando una segunda onda de choque que viaja hacia atrás en relación con la onda expansiva, análoga a un atasco que viaja hacia atrás desde la escena de un accidente en una carretera.
Cas A ha sido uno de los objetivos más observados y las imágenes publicadas públicamente de la misión Chandra. Fue la primera imagen de luz oficial de Chandra en 1999 después de que el transbordador espacial Columbia se pusiera en órbita y rápidamente descubriera por primera vez una fuente puntual de rayos X en el centro de Cas A, que luego se confirmó que era una estrella de neutrones.
A lo largo de los años, los astrónomos han utilizado Chandra para descubrir evidencia de "superfluido" dentro de la estrella de neutrones de Cas A, para revelar que la estrella masiva original puede haberse vuelto del revés cuando explotó y para dar un paso importante para determinar cómo explotan las estrellas gigantes.
Chandra también ha mapeado los elementos forjados dentro de la estrella, que ahora se están moviendo hacia el espacio para ayudar a sembrar la próxima generación de estrellas y planetas. Más recientemente, los datos de Chandra se combinaron con datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA para ayudar a determinar el origen de estructuras misteriosas dentro del remanente.
Cassiopea Un timelapse:
Las imágenes utilizadas en la última película de Cas A han sido procesadas utilizando una técnica de procesamiento de última generación dirigida por Yusuke de la Universidad Rikkyo en Japón para aprovechar plenamente la nítida visión de rayos X de Chandra. El artículo que describe su trabajo fue publicado en The Astrophysical Journal. y está disponible en línea.
Estas dos películas muestran las capacidades de Chandra para documentar cambios en objetos astronómicos en períodos de tiempo humanos. Este tipo de películas no serían posibles sin los archivos de Chandra, que sirven como depósitos públicos de los datos recopilados durante los casi 25 años de operaciones de Chandra.
Más información: Yusuke Sakai et al, Deconvolución de Richardson-Lucy con una función de dispersión de puntos espacialmente variante de Chandra:remanente de supernova Cassiopeia A como ejemplo, The Astrophysical Journal (2023). DOI:10.3847/1538-4357/acd9b3
Información de la revista: Revista Astrofísica
Proporcionado por Chandra X-ray Center
